腾控T9系列PLC在LED大屏幕移动控制系统的应用

一、概述
        随着社会进步的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展已经很成熟，应用范围涉及各个领域，例如：机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用等。PLC专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高、抗干扰能力强。PLC的应用不但大大地提高了电气控制系统的可靠性和抗干扰能力，而且大大地简化和减少了维修维护的工作量。PLC以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、功能强和价格低廉等特点，在机械制造、冶金等领域得到了广泛的应用。
        LED大屏幕移动控制系统是专为各类演艺剧场、文体中心、电视台等场所安装的LED大屏幕提供的一套全自动化移动控制系统。通过该系统可以实现最基本的LED显示屏屏体供电（可定时开关屏）、显示屏屏体走行控制、显示屏屏体温度采集等功能。通过本公司自己专门为此系统研发的控制软件，可以和显示屏显示控制系统经以太网实现融合，超控人员可以在控制中心即可完成LED大屏幕的所有控制，大大减少人力资源、控制起来更方便、准确、快捷。

二、控制系统可实现功能
        1. 屏体供电及电量采集系统。
        2. 屏体温度采集及温度过高报警处理。
        3. 显示屏可以是在弧型轨道上或是直线轨道上行走，开启时，由慢到快，停车时由快到慢。显示屏对接时的速度很低，保证显示屏不发生碰撞（现场调整）。
        4. 显示屏移动的控制，可在远程(如导演室)，通过PLC实现。也可在移动机构控制柜前（本地操作）通过按钮控制（应急时使用）。
        5. 1#显示屏和2#显示屏可以实现单独左右行走，也可实现同时并屏和开屏行走。显示屏开到最大位置时有机械定位装置。设计最大速度每分钟9米，可通过变频器降低行走速度。

三、控制系统架构图

四、PLC的工作原理
1. PLC的扫描
        用户程序通过编程器输入并存放在PLC的用户存储器中，当PLC运行时，用户程序中有众多的操作需要去执行，但CPU是不能同时执行多个操作的，它只能按分时操作原理工作，即每一时刻只执行一个操作。由于CPU的运算处理速度很高，使得外部出现的结构从宏观上看好像是同时完成的。这种按分时原则、顺序执行程序的各种操作的过程称为CPU对程序的扫描。执行一次扫描的时间称为扫描周期。
        当PLC投入运行时，它首先执行系统程序和CPU自检等工作，然后开始顺序执行用户程序。PLC的用户程序由若干条指令（语句）组成，这些指令在存储器中是按步序号的顺序排列的。用户程序的执行是按顺序扫描工作方式完成的。在没有中断或跳转控制的情况下，CPU从第一条指令开始，顺序逐条地执行用户程序，直到用户程序结束。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期，然后再返回第一条指令开始新的一轮扫描，PLC就是这样周而复始地重复上述的扫描周期。

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2. PLC的工作过程
        PLC是在系统软件的控制和指挥下，采用循环顺序扫描的方式工作的，其工作过程就是程序的执行过程，它分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。
        1）输入采样阶段。在输入采样阶段，PLC用扫描方式，把所有输入端的外部输入信号的通/断状态一次写入到输入映像寄存器中，此时，输入映像寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段，在程序执行或输出阶段，输入映像寄存器与外界隔离，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的内容也不会随之改变。输入信号变化了的状态，只能在下一个扫描周期的输入采样阶段才被读入。换句话说，再输入采样阶段采样结束之后，无论输入信号如何变化，输入映像寄存器的内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段，才重新写入新的内容。
        2）程序执行阶段。在程序执行阶段，PLC逐条解释和执行程序。若是梯形图程序，则按先上后下、先左后右的顺序进行扫描（执行）。若遇到跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。在顺序执行程序时，所需要的输入状态由输入映像寄存器读出，所需要的其他元件的状态从元件映像寄存器中读出，而将执行结果写入到元件映像寄存器中。对于每个元件来说，元件映像寄存器中所存的内容会随着程序执行的进程而变化。
        3）输出刷新阶段。当所有的用户程序执行完成后，集中将元件映像寄存器中的输出元件的状态转存到输出锁寄存器中，经过输出模块隔离和功率放大，转换成被控设备所能接收的电压或电流信号后，再去驱动被控制的用户输出设备。
3. 腾控科技PLC特点
        该系统选用腾控科技T-920 PLC，PLC特点如下：①编程方法简单易学；②功能强，性能价格比高；③硬件配套齐全，使用方便，适应性强；④可靠性高，抗干扰能力强；⑤系统的设计、安装、调试工作量少。
        腾控科技T-920：支持IEC61131-3标准的编程环境；18路DI，光电隔离。可兼做2路高速计数或1路差分编码器计数；12路DO，触点容量250V/5A或DC30V/5A；2路AI，10位A/D，可选输入0-5V或0-20mA；提供1个10M/100M以太网接口，支持MODBUS/TCP协议，支持IEC60870-5-104协议；2个RS232/RS485接口，支持MODBUS协议或者自由口编程；AC90～264V供电，最大功耗小于12W；对外提供1路直流24V电源，最大功率5W；工作温度：-40℃～85℃ 湿度：5%～95%RH无凝露，IP20防护。

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